Боковой керноотборник

 

Изобретение относится к области буровой техники и предназначено для отбора керна со стенок скважины. Цель изобретения - повышение представительности керна. Для этого торцовая фреза (ТФ) 24 и механизм ее фиксации установлены в керноприемной трубе 21. Механизм фиксации выполнен в виде подвижной и подпружиненной относительно направляющего корпуса (НК) 9 втулки 27. Втулка 27 связана 1 S (Л L

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (29) (11) А1 (5))4 E 21 В 49 06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

А Б

11

18

12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3908926/22-03 (22) 10. 06. 85 (46) 07, 11.86. Бюл, № 41 (71) Туркменский научно-исследовательский геолого-разведочный институт (72) В.А.Рыжов и В.Г.Аксенов (53) 622.243,64(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 562646, кл. В 21 В 49/06, 1974.

Патент СНА № 3107740, кл. 175-78, опублик. 1963. (54) БОКОВОЙ КВРНООТБОРНИК (57) Изобретение относится к области буровой техники и предназначено для отбора керна со стенок скважины.

Цель изобретения — повышение нредставительности керна. Для этого торцовая фреза (ТФ) 24 и механизм ее фиксации установлены в керноприемной трубе 21. Механизм фиксации выполнен в виде подвижной и подпружиненной относительно направляющего корпуса (НК) 9 втулки 27, Втулка 27 связана

20 ,у4

М

51

2Ó

-zz 1

J2 .)0

}268 с ТФ 24 стержнями 32. Над переводником 23 на гибком валу размещена ТФ

24, которая имеет подпружиненные стопорные штифты 28. Это позволяет производить бурение боковой скважины после проходки сплошным забоем кольцевым забоем на всю длину керноприемной части трубы и извлечение его иэ боковой скважины. Переводник

23 выполнен с кольцевой проточкой

31. Направляющий корпус 9 имеет две кольцевые расточки 29 и 30 для взаимодействия со стопорными штифтами

28 в конечных положениях втулки 27.

11авление пр змыночнсй жи;ткос ти рин iдит в действие якорный механизм, поршень 3 которого выдвигает плашки

5 в стенки скважины. Закре.пляют керноотборник в скважине. Поворотом бурильной колонны влево менее чем на полоборота выводят шток 6 из байонетного соединения с корпусом 1, Включают правое вращение и трубы опускают. В это время НК 9 отклоняется от вертикальной оси на 25 . Наличие

ТФ 24 дает воэможность производить проходку сплошным забоем части боковой скважины, подвергнутой кольматации. бил.

Изобретение относится к горному делу буровой техники, к средствам для отбора керна со стенок скважины и может быть использовано для отбора керна в пробуренных скважинах. 5

Пель изобретения — повышение представительности керна.

На фиг. 1 показан керноотборник при спуске в скважину, продольный разрез, на фиг. 2 — сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 — нижняя часть керноотборника при бескерновом бурении, продольный разрез; на фиг.5 то же, при бурении с отбором керна; на фиг. 6 — то же, при освобождении керноприемника от керна.

1 ерноотборник имеет спускаемый на бурильных трубах (не показаны) несущий корпус с якорным механизмом для закрепления его в скважине, образованный иэ корпуса 1, цилиндра

2, поршня 3, серьги 4, плашки 5, штока 6. Шток 6 в верхней части соединен посредством резьбы с колонной бурильных труб и с корпусом 1 посредством байонетного соединения, В корпусе 1 выполнены отверстия 7, соединяющие внутреннюю полость с затрубным пространством и перекрываемые пожпружиненной втулкой 8. Внутри несущего корпуса размещен направляющий корпус 9 с механизмом отклонения

его относительно несущего корпуса.

Механизм отклонения имеет штангу

t0, рычаги 11 и 12, планку 13. Плайка 13 соединена одним концом со штангой 10, а другим — с корпусом 9, Рычаги 11 и 12 установлены на осях

14, соединенных со штангой 10. На осях 14 имеются пружины 15 кручения, соединенные одними концами с рычагами 11 и 12 а другими — со штангой

10, Штанга 10 закреплена с воэможностью осевого перемещения на внутренней поверхности трубы 16, имеющей окна 17 и 18, расположенные на разных уровнях. В полости трубы 16 размещен упор 19> соединенные с нижним концом штока 6, Направляющий корпус 9 связан с крышкой 20, а внутри корпуса размещена керноприемная труба 21 с коронкой 22 и переводником 23, а также с установленной внутри трубы 21 торцовой фрезой 24.

Направляющий корпус 9 установлен подвижно на цапфах 25 в подшипниках

26, Для изменения положения фреэы внутри трубы 21 керноотборник снабжен механизмом фиксации торцовой фрезы в керноприемной трубе, выполненным в виде прдвижной относитепьно направляющего корпуса 9 втулки 27, Во втулке 27 выполнены радиальные отверстия, в которых установлены подпружиненные стопорные штифты 28.

Для взаимодействия со стопорными штифтами в конечных положениях втулки внутренняя поверхность направляющего корпуса имеет в верхних и ниж1268719 них частях кольцевые расточки 29 и

30. На поверхности переводника 23 выполнена кольцевая проточка 31.

Фреза 2, перекрывающая входное отверстие трубы, связана с втулкой

27 стержнями 32,проходящими через отверстия переводника 23. В нижней части керноприемной трубы 21 установлен пластинчатый кернорватель 33.

Между втулкой 27 и крышкой 20 ус- 10 тановлена пружина 34 сжатия, обеспечивающая начальное осевое переме- ,щение втулки 27. Труба 16 имеет продольные окна 35 и 36, выполненные на разных уровнях. Переводник 23 соединен посредством гибкого вала 37 со штоком 6 и бурильными трубами.

Гибкий вал изготовлен иэ универсальных шарнирных соединений, позволяющих нарушать его прямолинейность и 2п производить через его центральный канал промывку. Несущий корпус имеет керноприемный контейнер 38, соединенный с трубой .16 переводником 39.

Устройство работает следующим об- 2S разом.

Керноотборник спускают в скважину на бурильных трубах к месту отбора керна. Давлением промывочной жидкости, подаваемой в трубы, приводят в дейст-ЗО вие якорный механизм, поршень 3 которого выдвигает плашки 5 до упора в стенки скважины, Одновременно приспускают вниз бурильную колонну и осеВОЙ нагрузкой пРОИЗВОдят закрепление 35 керноотборника в скважине. Уменьшают подачу промывочной жидкости, поворотом бурильной колонны влево менее чем на полоборота, выводят шток 6 иэ байонетного соединения с корпусом 4О

1, после чего включают правое вращение колонны и трубы медленно опускают вниз. В это время происходит отклонение направляющего. корпуса 9 от вертикальной оси керноотборника на . 4>

При перемещении вниз штока 6 упор

19 посредством рычага 11 перемещает штангу 10 вниз и планка 13 поворачивает направляющий корпус 9 на цапфах 5О

25 до выхода в полость окна 36 боковой части крьппки 20. В этом положении левое плечо рычага 11 размещается против окна 17 на трубе 16. Усилием пружины 15 левое плечо рычага 11 пе- 55 ремещается в полость окна 17, рычаг

11 поворачивается на оси 14, и упор

19 перемещается отыосительно рычага

11 вниз. Б этом положении направляющий корпус 9 фиксируется планкой 13.

До перемещения штанги 10 вниз левое плечо рычага 12 размещается в полос- ти окна 18. При перемещении вниз штанги 10 это плечо рычага выходит из полости окна и поворачивает рычаг

12 на оси на 90

После фиксации направляющего корпуса 9 при перемещении штока 6 вниз керноприемная труба 21 выдвигается из направляющего корпуса 9 до упора в стенку скважины. В процессе выдвижения торцовая фреэа 24 размещается в нижней части трубы 21 и перекрывает ее входное отверстие. Совместное перемещение фрезы и трубы обеспечивается в начальный период перемещения усилием пружины 34 сжатия, а в дальнейшем за счет фиксации втулки 27 на переводнике 23 подпружиненными штифтами 28. При выходе наружных концов штифтов иэ расточки

29 они перемещаются в сторону оси трубы и своими внутренними концами входят в сопряжение с кольцевой проточкой 31 на переводнике 23. При дальнейшем выдвижении трубы 21 иэ корпуса 9 осуществляется бурение боковой скважины сплошным забоем до перемещения втулки 27 в нижнюю часть направляющего корпуса 9. В конце хода упор 19 входит в сопряжение с правым плечом рычага 12, поворачивает его на оси и перемещается ниже его.

Рычаг 12 усилием пружины кручения возвращается в исходное положение.

При осевом перемещении втулки 27 в нижней части корпуса 9 штифты 28 перемещаются в сторону кольцевой расточки 30 корпуса 9 и выходят из сопряжения с кольцевой проточкой 31 переводника, что обеспечивает возможность осевого перемещения вниз керноприемной трубы 21 относительно, ь1улки 27. и фрезы 24. Дальнейшее бурение боковой скважины при подаче бурильных труб вниз осуществляется кольцевым забоем коронкой 22 (фиг.5)

В конце проходки кольцевым забоем ,шток 6 перемещает подпружиненную

I втулку 8 вниз. При этом открываются отверстия 7 корпуса 1 и внутренняя полость бурильных труб сообщается с затрубным пространством. Резкое падение давления в трубах дает сигнал на поверхность о завершении бурения. Выключают подачу промывочной

268719 ь относительно плашек 5. После раскрепления якорного механизма керноотборник может быть переставлен в другое место ствола скважины, для отбора керна или извлечен на поверхность, При дальнейшем подъеме колонны керноприемная труба 21 с керном и втулка 27 синхронно перемещаются вверх за счет заклинки керна кернорвателем 33.Как только пружина 34 втулки 27 перемещается до упора в крышку 20, упор 19 входит в сопряжение с правым плечом рычага 12 и перемещает штангу 10 в ее верхнее положение. Направляющий корпус 9 поворачивается на цапфах 25 и занимает вертикальное положение, После чего керноприемная труба 21 перемещается вверх относительно торцовой фрезы 24 и происходит выталкивание керна из полости трубы 21 в кснтейнер 38. При перемещении штанги 10 в верхнее положение левое плечо рычага

12 перемещается в полость окна 18, а левое плечо рычага 11 выходит иэ иолости окна 17, Упор 19 при перемещении вверх отжимает рычаг 11 и перемещается выше его (относительное расположение деталей в этот момент показано на фиг. 1). При сопряжении упора 19 с нижним торцом цилиндра 2 поворотом колонны вправо замыкают байонетное соединение и натяжкой труб вверх производят раскрепление керноотборника в стволе скважины а счет перемещения корпуса 1 вверх

5 1 жидкости, вращение колонны и производят отрыв керна подачей колонны вверх. ! формула из обретения

1Î Боковой керноотборник, содержащий спускаемый на бурильных трубах несущий корпус с якорным механизмом для закрепления его в скважине, направляющий корпус с механизмом отклоне15 ния относительно несущего корпуса и размещенную подвижно в направляющем корпусе керноприемную трубу с коронкой и перевопником, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повыше20 ния представительности керна, он снабжен установленной в керноприемной трубе торцовой фрезой и механизмом фиксации торцовой фрезы в керноприемной трубе, выполненным в виде

25 попвижной и подпружиненной относительно направляющего корпуса втулки, свяэанной с торцовой фрезой стержнями, размещенной над переводником на гибком валу и имеющей подпружиненные стопорные штифты, при этом переводник выполнен с кольцевой проточкой,. а направляющий корпус — с двумя кольцевыми расточками для взаимодействия со стопорными штифтами в конечных положениях втулки, Риг.2

1268719

1,3

32

Fu2.b

Составитель В. Акслер

Техред В.Кадар Корректор M.Màêñèìèøèíåö

Редактор О.Бугир

Тираж 548 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 6004/30

Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул. Проектная, 4